arch/avr32/kernel/setup.c

   1 /*
   2  * Copyright (C) 2004-2006 Atmel Corporation
   3  *
   4  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
   5  * it under the terms of the GNU General Public License version 2 as
   6  * published by the Free Software Foundation.
   7  */
   8
   9 #include <linux/clk.h>
  10 #include <linux/init.h>
  11 #include <linux/initrd.h>
  12 #include <linux/sched.h>
  13 #include <linux/console.h>
  14 #include <linux/ioport.h>
  15 #include <linux/bootmem.h>
  16 #include <linux/fs.h>
  17 #include <linux/module.h>
  18 #include <linux/pfn.h>
  19 #include <linux/root_dev.h>
  20 #include <linux/cpu.h>
  21 #include <linux/kernel.h>
  22
  23 #include <asm/sections.h>
  24 #include <asm/processor.h>
  25 #include <asm/pgtable.h>
  26 #include <asm/setup.h>
  27 #include <asm/sysreg.h>
  28
  29 #include <asm/arch/board.h>
  30 #include <asm/arch/init.h>
  31
  32 extern int root_mountflags;
  33
  34 /*
  35  * Initialize loops_per_jiffy as 5000000 (500MIPS).
  36  * Better make it too large than too small...
  37  */
  38 struct avr32_cpuinfo boot_cpu_data = {
  39         .loops_per_jiffy = 5000000
  40 };
  41 EXPORT_SYMBOL(boot_cpu_data);
  42
  43 static char __initdata command_line[COMMAND_LINE_SIZE];
  44
  45 /*
  46  * Standard memory resources
  47  */
  48 static struct resource __initdata kernel_data = {
  49         .name   = "Kernel data",
  50         .start  = 0,
  51         .end    = 0,
  52         .flags  = IORESOURCE_MEM,
  53 };
  54 static struct resource __initdata kernel_code = {
  55         .name   = "Kernel code",
  56         .start  = 0,
  57         .end    = 0,
  58         .flags  = IORESOURCE_MEM,
  59         .sibling = &kernel_data,
  60 };
  61
  62 /*
  63  * Available system RAM and reserved regions as singly linked
  64  * lists. These lists are traversed using the sibling pointer in
  65  * struct resource and are kept sorted at all times.
  66  */
  67 static struct resource *__initdata system_ram;
  68 static struct resource *__initdata reserved = &kernel_code;
  69
  70 /*
  71  * We need to allocate these before the bootmem allocator is up and
  72  * running, so we need this "cache". 32 entries are probably enough
  73  * for all but the most insanely complex systems.
  74  */
  75 static struct resource __initdata res_cache[32];
  76 static unsigned int __initdata res_cache_next_free;
  77
  78 static void __init resource_init(void)
  79 {
  80         struct resource *mem, *res;
  81         struct resource *new;
  82
  83         kernel_code.start = __pa(init_mm.start_code);
  84
  85         for (mem = system_ram; mem; mem = mem->sibling) {
  86                 new = alloc_bootmem_low(sizeof(struct resource));
  87                 memcpy(new, mem, sizeof(struct resource));
  88
  89                 new->sibling = NULL;
  90                 if (request_resource(&iomem_resource, new))
  91                         printk(KERN_WARNING "Bad RAM resource %08x-%08x\n",
  92                                mem->start, mem->end);
  93         }
  94
  95         for (res = reserved; res; res = res->sibling) {
  96                 new = alloc_bootmem_low(sizeof(struct resource));
  97                 memcpy(new, res, sizeof(struct resource));
  98
  99                 new->sibling = NULL;
 100                 if (insert_resource(&iomem_resource, new))
 101                         printk(KERN_WARNING
 102                                "Bad reserved resource %s (%08x-%08x)\n",
 103                                res->name, res->start, res->end);
 104         }
 105 }
 106
 107 static void __init
 108 add_physical_memory(resource_size_t start, resource_size_t end)
 109 {
 110         struct resource *new, *next, **pprev;
 111
 112         for (pprev = &system_ram, next = system_ram; next;
 113              pprev = &next->sibling, next = next->sibling) {
 114                 if (end < next->start)
 115                         break;
 116                 if (start <= next->end) {
 117                         printk(KERN_WARNING
 118                                "Warning: Physical memory map is broken\n");
 119                         printk(KERN_WARNING
 120                                "Warning: %08x-%08x overlaps %08x-%08x\n",
 121                                start, end, next->start, next->end);
 122                         return;
 123                 }
 124         }
 125
 126         if (res_cache_next_free >= ARRAY_SIZE(res_cache)) {
 127                 printk(KERN_WARNING
 128                        "Warning: Failed to add physical memory %08x-%08x\n",
 129                        start, end);
 130                 return;
 131         }
 132
 133         new = &res_cache[res_cache_next_free++];
 134         new->start = start;
 135         new->end = end;
 136         new->name = "System RAM";
 137         new->flags = IORESOURCE_MEM;
 138
 139         *pprev = new;
 140 }
 141
 142 static int __init
 143 add_reserved_region(resource_size_t start, resource_size_t end,
 144                     const char *name)
 145 {
 146         struct resource *new, *next, **pprev;
 147
 148         if (end < start)
 149                 return -EINVAL;
 150
 151         if (res_cache_next_free >= ARRAY_SIZE(res_cache))
 152                 return -ENOMEM;
 153
 154         for (pprev = &reserved, next = reserved; next;
 155              pprev = &next->sibling, next = next->sibling) {
 156                 if (end < next->start)
 157                         break;
 158                 if (start <= next->end)
 159                         return -EBUSY;
 160         }
 161
 162         new = &res_cache[res_cache_next_free++];
 163         new->start = start;
 164         new->end = end;
 165         new->name = name;
 166         new->flags = IORESOURCE_MEM;
 167
 168         *pprev = new;
 169
 170         return 0;
 171 }
 172
 173 static unsigned long __init
 174 find_free_region(const struct resource *mem, resource_size_t size,
 175                  resource_size_t align)
 176 {
 177         struct resource *res;
 178         unsigned long target;
 179
 180         target = ALIGN(mem->start, align);
 181         for (res = reserved; res; res = res->sibling) {
 182                 if ((target + size) <= res->start)
 183                         break;
 184                 if (target <= res->end)
 185                         target = ALIGN(res->end + 1, align);
 186         }
 187
 188         if ((target + size) > (mem->end + 1))
 189                 return mem->end + 1;
 190
 191         return target;
 192 }
 193
 194 static int __init
 195 alloc_reserved_region(resource_size_t *start, resource_size_t size,
 196                       resource_size_t align, const char *name)
 197 {
 198         struct resource *mem;
 199         resource_size_t target;
 200         int ret;
 201
 202         for (mem = system_ram; mem; mem = mem->sibling) {
 203                 target = find_free_region(mem, size, align);
 204                 if (target <= mem->end) {
 205                         ret = add_reserved_region(target, target + size - 1,
 206                                                   name);
 207                         if (!ret)
 208                                 *start = target;
 209                         return ret;
 210                 }
 211         }
 212
 213         return -ENOMEM;
 214 }
 215
 216 /*
 217  * Early framebuffer allocation. Works as follows:
 218  *   - If fbmem_size is zero, nothing will be allocated or reserved.
 219  *   - If fbmem_start is zero when setup_bootmem() is called,
 220  *     a block of fbmem_size bytes will be reserved before bootmem
 221  *     initialization. It will be aligned to the largest page size
 222  *     that fbmem_size is a multiple of.
 223  *   - If fbmem_start is nonzero, an area of size fbmem_size will be
 224  *     reserved at the physical address fbmem_start if possible. If
 225  *     it collides with other reserved memory, a different block of
 226  *     same size will be allocated, just as if fbmem_start was zero.
 227  *
 228  * Board-specific code may use these variables to set up platform data
 229  * for the framebuffer driver if fbmem_size is nonzero.
 230  */
 231 resource_size_t __initdata fbmem_start;
 232 resource_size_t __initdata fbmem_size;
 233
 234 /*
 235  * "fbmem=xxx[kKmM]" allocates the specified amount of boot memory for
 236  * use as framebuffer.
 237  *
 238  * "fbmem=xxx[kKmM]@yyy[kKmM]" defines a memory region of size xxx and
 239  * starting at yyy to be reserved for use as framebuffer.
 240  *
 241  * The kernel won't verify that the memory region starting at yyy
 242  * actually contains usable RAM.
 243  */
 244 static int __init early_parse_fbmem(char *p)
 245 {
 246         int ret;
 247         unsigned long align;
 248
 249         fbmem_size = memparse(p, &p);
 250         if (*p == '@') {
 251                 fbmem_start = memparse(p, &p);
 252                 ret = add_reserved_region(fbmem_start,
 253                                           fbmem_start + fbmem_size - 1,
 254                                           "Framebuffer");
 255                 if (ret) {
 256                         printk(KERN_WARNING
 257                                "Failed to reserve framebuffer memory\n");
 258                         fbmem_start = 0;
 259                 }
 260         }
 261
 262         if (!fbmem_start) {
 263                 if ((fbmem_size & 0x000fffffUL) == 0)
 264                         align = 0x100000;       /* 1 MiB */
 265                 else if ((fbmem_size & 0x0000ffffUL) == 0)
 266                         align = 0x10000;        /* 64 KiB */
 267                 else
 268                         align = 0x1000;         /* 4 KiB */
 269
 270                 ret = alloc_reserved_region(&fbmem_start, fbmem_size,
 271                                             align, "Framebuffer");
 272                 if (ret) {
 273                         printk(KERN_WARNING
 274                                "Failed to allocate framebuffer memory\n");
 275                         fbmem_size = 0;
 276                 }
 277         }
 278
 279         return 0;
 280 }
 281 early_param("fbmem", early_parse_fbmem);
 282
 283 static int __init parse_tag_core(struct tag *tag)
 284 {
 285         if (tag->hdr.size > 2) {
 286                 if ((tag->u.core.flags & 1) == 0)
 287                         root_mountflags &= ~MS_RDONLY;
 288                 ROOT_DEV = new_decode_dev(tag->u.core.rootdev);
 289         }
 290         return 0;
 291 }
 292 __tagtable(ATAG_CORE, parse_tag_core);
 293
 294 static int __init parse_tag_mem(struct tag *tag)
 295 {
 296         unsigned long start, end;
 297
 298         /*
 299          * Ignore zero-sized entries. If we're running standalone, the
 300          * SDRAM code may emit such entries if something goes
 301          * wrong...
 302          */
 303         if (tag->u.mem_range.size == 0)
 304                 return 0;
 305
 306         start = tag->u.mem_range.addr;
 307         end = tag->u.mem_range.addr + tag->u.mem_range.size - 1;
 308
 309         add_physical_memory(start, end);
 310         return 0;
 311 }
 312 __tagtable(ATAG_MEM, parse_tag_mem);
 313
 314 static int __init parse_tag_rdimg(struct tag *tag)
 315 {
 316 #ifdef CONFIG_INITRD
 317         struct tag_mem_range *mem = &tag->u.mem_range;
 318         int ret;
 319
 320         if (initrd_start) {
 321                 printk(KERN_WARNING
 322                        "Warning: Only the first initrd image will be used\n");
 323                 return 0;
 324         }
 325
 326         ret = add_reserved_region(mem->start, mem->start + mem->size - 1,
 327                                   "initrd");
 328         if (ret) {
 329                 printk(KERN_WARNING
 330                        "Warning: Failed to reserve initrd memory\n");
 331                 return ret;
 332         }
 333
 334         initrd_start = (unsigned long)__va(mem->addr);
 335         initrd_end = initrd_start + mem->size;
 336 #else
 337         printk(KERN_WARNING "RAM disk image present, but "
 338                "no initrd support in kernel, ignoring\n");
 339 #endif
 340
 341         return 0;
 342 }
 343 __tagtable(ATAG_RDIMG, parse_tag_rdimg);
 344
 345 static int __init parse_tag_rsvd_mem(struct tag *tag)
 346 {
 347         struct tag_mem_range *mem = &tag->u.mem_range;
 348
 349         return add_reserved_region(mem->addr, mem->addr + mem->size - 1,
 350                                    "Reserved");
 351 }
 352 __tagtable(ATAG_RSVD_MEM, parse_tag_rsvd_mem);
 353
 354 static int __init parse_tag_cmdline(struct tag *tag)
 355 {
 356         strlcpy(boot_command_line, tag->u.cmdline.cmdline, COMMAND_LINE_SIZE);
 357         return 0;
 358 }
 359 __tagtable(ATAG_CMDLINE, parse_tag_cmdline);
 360
 361 static int __init parse_tag_clock(struct tag *tag)
 362 {
 363         /*
 364          * We'll figure out the clocks by peeking at the system
 365          * manager regs directly.
 366          */
 367         return 0;
 368 }
 369 __tagtable(ATAG_CLOCK, parse_tag_clock);
 370
 371 /*
 372  * Scan the tag table for this tag, and call its parse function. The
 373  * tag table is built by the linker from all the __tagtable
 374  * declarations.
 375  */
 376 static int __init parse_tag(struct tag *tag)
 377 {
 378         extern struct tagtable __tagtable_begin, __tagtable_end;
 379         struct tagtable *t;
 380
 381         for (t = &__tagtable_begin; t < &__tagtable_end; t++)
 382                 if (tag->hdr.tag == t->tag) {
 383                         t->parse(tag);
 384                         break;
 385                 }
 386
 387         return t < &__tagtable_end;
 388 }
 389
 390 /*
 391  * Parse all tags in the list we got from the boot loader
 392  */
 393 static void __init parse_tags(struct tag *t)
 394 {
 395         for (; t->hdr.tag != ATAG_NONE; t = tag_next(t))
 396                 if (!parse_tag(t))
 397                         printk(KERN_WARNING
 398                                "Ignoring unrecognised tag 0x%08x\n",
 399                                t->hdr.tag);
 400 }
 401
 402 /*
 403  * Find a free memory region large enough for storing the
 404  * bootmem bitmap.
 405  */
 406 static unsigned long __init
 407 find_bootmap_pfn(const struct resource *mem)
 408 {
 409         unsigned long bootmap_pages, bootmap_len;
 410         unsigned long node_pages = PFN_UP(mem->end - mem->start + 1);
 411         unsigned long bootmap_start;
 412
 413         bootmap_pages = bootmem_bootmap_pages(node_pages);
 414         bootmap_len = bootmap_pages << PAGE_SHIFT;
 415
 416         /*
 417          * Find a large enough region without reserved pages for
 418          * storing the bootmem bitmap. We can take advantage of the
 419          * fact that all lists have been sorted.
 420          *
 421          * We have to check that we don't collide with any reserved
 422          * regions, which includes the kernel image and any RAMDISK
 423          * images.
 424          */
 425         bootmap_start = find_free_region(mem, bootmap_len, PAGE_SIZE);
 426
 427         return bootmap_start >> PAGE_SHIFT;
 428 }
 429
 430 #define MAX_LOWMEM      HIGHMEM_START
 431 #define MAX_LOWMEM_PFN  PFN_DOWN(MAX_LOWMEM)
 432
 433 static void __init setup_bootmem(void)
 434 {
 435         unsigned bootmap_size;
 436         unsigned long first_pfn, bootmap_pfn, pages;
 437         unsigned long max_pfn, max_low_pfn;
 438         unsigned node = 0;
 439         struct resource *res;
 440
 441         printk(KERN_INFO "Physical memory:\n");
 442         for (res = system_ram; res; res = res->sibling)
 443                 printk("  %08x-%08x\n", res->start, res->end);
 444         printk(KERN_INFO "Reserved memory:\n");
 445         for (res = reserved; res; res = res->sibling)
 446                 printk("  %08x-%08x: %s\n",
 447                        res->start, res->end, res->name);
 448
 449         nodes_clear(node_online_map);
 450
 451         if (system_ram->sibling)
 452                 printk(KERN_WARNING "Only using first memory bank\n");
 453
 454         for (res = system_ram; res; res = NULL) {
 455                 first_pfn = PFN_UP(res->start);
 456                 max_low_pfn = max_pfn = PFN_DOWN(res->end + 1);
 457                 bootmap_pfn = find_bootmap_pfn(res);
 458                 if (bootmap_pfn > max_pfn)
 459                         panic("No space for bootmem bitmap!\n");
 460
 461                 if (max_low_pfn > MAX_LOWMEM_PFN) {
 462                         max_low_pfn = MAX_LOWMEM_PFN;
 463 #ifndef CONFIG_HIGHMEM
 464                         /*
 465                          * Lowmem is memory that can be addressed
 466                          * directly through P1/P2
 467                          */
 468                         printk(KERN_WARNING
 469                                "Node %u: Only %ld MiB of memory will be used.\n",
 470                                node, MAX_LOWMEM >> 20);
 471                         printk(KERN_WARNING "Use a HIGHMEM enabled kernel.\n");
 472 #else
 473 #error HIGHMEM is not supported by AVR32 yet
 474 #endif
 475                 }
 476
 477                 /* Initialize the boot-time allocator with low memory only. */
 478                 bootmap_size = init_bootmem_node(NODE_DATA(node), bootmap_pfn,
 479                                                  first_pfn, max_low_pfn);
 480
 481                 /*
 482                  * Register fully available RAM pages with the bootmem
 483                  * allocator.
 484                  */
 485                 pages = max_low_pfn - first_pfn;
 486                 free_bootmem_node (NODE_DATA(node), PFN_PHYS(first_pfn),
 487                                    PFN_PHYS(pages));
 488
 489                 /* Reserve space for the bootmem bitmap... */
 490                 reserve_bootmem_node(NODE_DATA(node),
 491                                      PFN_PHYS(bootmap_pfn),
 492                                      bootmap_size);
 493
 494                 /* ...and any other reserved regions. */
 495                 for (res = reserved; res; res = res->sibling) {
 496                         if (res->start > PFN_PHYS(max_pfn))
 497                                 break;
 498
 499                         /*
 500                          * resource_init will complain about partial
 501                          * overlaps, so we'll just ignore such
 502                          * resources for now.
 503                          */
 504                         if (res->start >= PFN_PHYS(first_pfn)
 505                             && res->end < PFN_PHYS(max_pfn))
 506                                 reserve_bootmem_node(
 507                                         NODE_DATA(node), res->start,
 508                                         res->end - res->start + 1);
 509                 }
 510
 511                 node_set_online(node);
 512         }
 513 }
 514
 515 void __init setup_arch (char **cmdline_p)
 516 {
 517         struct clk *cpu_clk;
 518
 519         init_mm.start_code = (unsigned long)_text;
 520         init_mm.end_code = (unsigned long)_etext;
 521         init_mm.end_data = (unsigned long)_edata;
 522         init_mm.brk = (unsigned long)_end;
 523
 524         /*
 525          * Include .init section to make allocations easier. It will
 526          * be removed before the resource is actually requested.
 527          */
 528         kernel_code.start = __pa(__init_begin);
 529         kernel_code.end = __pa(init_mm.end_code - 1);
 530         kernel_data.start = __pa(init_mm.end_code);
 531         kernel_data.end = __pa(init_mm.brk - 1);
 532
 533         parse_tags(bootloader_tags);
 534
 535         setup_processor();
 536         setup_platform();
 537         setup_board();
 538
 539         cpu_clk = clk_get(NULL, "cpu");
 540         if (IS_ERR(cpu_clk)) {
 541                 printk(KERN_WARNING "Warning: Unable to get CPU clock\n");
 542         } else {
 543                 unsigned long cpu_hz = clk_get_rate(cpu_clk);
 544
 545                 /*
 546                  * Well, duh, but it's probably a good idea to
 547                  * increment the use count.
 548                  */
 549                 clk_enable(cpu_clk);
 550
 551                 boot_cpu_data.clk = cpu_clk;
 552                 boot_cpu_data.loops_per_jiffy = cpu_hz * 4;
 553                 printk("CPU: Running at %lu.%03lu MHz\n",
 554                        ((cpu_hz + 500) / 1000) / 1000,
 555                        ((cpu_hz + 500) / 1000) % 1000);
 556         }
 557
 558         strlcpy(command_line, boot_command_line, COMMAND_LINE_SIZE);
 559         *cmdline_p = command_line;
 560         parse_early_param();
 561
 562         setup_bootmem();
 563
 564 #ifdef CONFIG_VT
 565         conswitchp = &dummy_con;
 566 #endif
 567
 568         paging_init();
 569         resource_init();
 570 }